Пневмогидравлический привод осевого перемещения Советский патент 1987 года по МПК B23B47/22 B23Q5/26 

Изобретение относится к станкостроению, в частности к автоматическим линиям из малогабаритных переналаживаемых агрегатных станков.

Известен пневмогидравлический привод осевого перемещения шпинделя силовой головки. Привод содержит два разделенных масляной средой пневмоцилиндра и устройство переключения с ускоренного подвода шпинделя на рабочую подачу, включающее регулируемый дроссель, управляемый кулач-- ком, соединенным со шпинделем посредством расположенного параллельно ему валика, и обратный клапан 1.

Недостатком указанного привода является расположение на пиноли, несущей шпиндель, двух поршней и валика с кулачком, что усложняет конструкцию, увеличивает габариты и затрудняет использование головки при обработке мелких деталей.

Наиболее близким к предлагаемому явля- ется пневмогидравлический привод осевого перемещения, в котором два пневмоцилиндра разделены масляной средой, причем шток одного соединен с приводным узлом. В приводе имеется устройство переключения с ускоренного подвода на рабочую подачу, включающее регулируемый дроссель и обратный клапан с подпружиненным запорным элементом. Клапан установлен в разделительном кольце между пневмоцилиндрами с возможностью осевого перемещения на ве- личину ускоренного подвода шпинделя, а соединенный со шпинделем поршень снабжен толкателем, взаимодействующим с запорным элементом обратного клапана 2.

Однако в этом приводе при регулировке величины рабочего хода изменяется общий ход приводного узла; при уменьшении рабочего хода уменьшается величина общего хода. Аналогично изменяется величина ускоренного подвода. Все это существенно снижает технологические возможности привода.

Кроме того, такой пневмогидропривод характеризуется пониженной надежностью работы, вызванной выполнением толкателя взаимодействующим только с подпружиненным элементом обратного клапана. При ра- боте привода наблюдается такой отжим запорного элемента, при котором частично или полностью перекрывается течение масла через обратный клапан в то время, когда он должен быть постоянно открыт (при быстром подводе и обратном ходе). Это дестабилизирует работу привода, способствует неравномерному, с рывками, перемещению инструмента, что сокращает стойкость инструмента и увеличивает брак изделий при обработке.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей привода и повышения надежности в работе.

0 . о

5

5 0 5

0

Указанная цель достигается тем, что в пневмогидравлическом приводе осевого перемещения, выполненном в виде двух пнев- моцилиндров, шток одного из которых предназначен для связи с приводным узлом, и содержашем устройство переключения с ускоренного подвода на рабочую подачу, включающее регулируемый гидравлический дроссель и обратный клапан с подпружиненным запорным элементом, установленным подвижно в кольце, разделяющем пневмо- цилиндры, причем шток, связывающий поршень с приводным узлом, снабжен толкателем с возможностью взаимодействия с запорным элементом обратного клапана, последний размещен во введенной в привод гильзе, установленной в разделительном кольце с возможностью перемещения относительно толкателя, который выполнен ступенчатым для взаимодействия с обратным клапаном.

Предлагаемое выполнение устройства позволяет, не изменяя общего хода приводного узла, регулировать величину рабочего и ускоренных ходов, это расширяет технологические возможности устройства, а взаимодействие ступенчатой части толкателя с обратным клапаном повышает надежность работы.

На фиг. 1 изображен привод, осевой разрез; на фиг. 2 - то же, пример выполнения; на фиг. 3 - местное сечение, поясняющее выполнение конца толкателя.

Привод I осевого перемещения установлен на приводном узле (силовой головке, на чертеже не показанной) с помощью гайки 2. Он содержит два соосных пневмоцилиндра 3 и 4, снабженных резьбовыми отверстиями 5 и 6 для подвода (отвода) сжатого воздуха от пневмосистемы (не показана) и разделенных упорным неподвижным кольцом 7. Поршень 8 цилиндра 3 снабжен штоком 9 и поджат к кольцу 7 пружиной 10. Поршень 8 и мембрана 11 пневмоцилиндра 4 отделяют воздушную среду от масляной. Для заливки последней используется отверстие 12 цилиндра 4.

В кольце 7 размещен регулируе.мый дроссель 13. Вдоль оси цилиндров 3 и 4 соосно с ними установлен обратный клапан 14 с подпружиненным запорным элементом в виде шарика 15. Величина перемещения клапана 15 ограничена упором 16 с одной стороны и кольцом 17 с другой. К последнему он поджат пружиной 18, т.е. клапан 14 выполнен плавающим.

Шток 9 своим передним торцом взаимодействует с приводным узлом, а на другом конце шток 9 несет толкатель 19 для взаимодействия с шариком 15 обратного клапана 14, установленного в гильзе 20, закрепленной в упорном неподвижном кольце 7 с возможностью аксиального перемещения. На гильзе 20 нарезаны реечные зубья 21, соединенные с шестеренкой 22 для обеспечения нал адочного осевого перемещения гильзы 20. Шток 9 может быть связан с приводным узлом непосредственно или с помощью тяги 23. Во втором случае в штоке 9 размещен толкатель 19 с выведенным наружу концом 24 с целью обеспечения его наладочного осевого перемещения.

Конец толкателя 19, взаимодействующий с щариком 15, выполнен плоским с уступом 25. Диаметр уступа 25 перекрывает диаметр отверстия 26 обратного клапана 14, а расстояние от уступа 25 до торца толкателя 19, соприкасающегося с щариком 15, выполнено больщим глубины отверстия 26 в корпусе клапана 14, обеспечивая свободное перетекание масла через обратный клапан 14 при соприкосновении уступа 25 толкателя 19 с корпусом клапана 14.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении сжатого воздуха через отверстие 6 в пневмоцилиндр 4 отверстие 5 сообщается с атмосферой. Давление сжатого воздуха на мембрану I1 вызывает по- выщенное давление в масляной среде. Масло проникает через упор 16 к обратному клапану 14 и стремится сдвинуть клапан 14 влево. Последний давлением на него масла и пружины 18 наталкивается корпусом на уступ 25 толкателя 19, щарик 15 торцом толкателя 19 отрывается от отверстия 26 клапана 14, и масло под давлением воздействует на порщень 8, увлекая его, а с ним и приводимый в движение узел. Клапан 14 следует за толкателем 19, догоняя его под воздействием масла и особенно пружины 18. Тем самым осуществляется ускоренный подвод до тех пор, пока клапан 14 не достигнет

кольца 17. В этот момент клапан 14 останавливается, отверстие в нем перекрывается щариком 15. Масло проникает под поршень 8 только через регулируемый дроссель 13 значительно меньшего сечения, чем отверстия в клапане 14, при этом осуществляется переключение с ускоренного подвода на рабочий ход. Возврат порщня 8 в исходное положение осуществляется, когда сжатый воздух поступает в отверстие 5, а отверстие 6 сооб0 щается с атмосферой.

Регулировка величины ускоренного подвода или рабочего хода выполняется за счет изменения осевого положения упорного кольца 17 и торца толкателя 19. Поворачи, вая толкатель 19 за наружный конец 24, изменяют взаимное положение указанных элементов. Ввертыванием толкателя 19 в щток 9 расстояние между упорным кольцом и торцом толкателя 19 увеличивается, тем самым при работе увеличивается величина

0 ускоренного подвода, причем величина общего хода остается неизменной. При вывертывания толкателя 19 величина ускоренного подвода уменьщается при постоянном общем ходе привода.

Уменьшения или увеличения ускоренного подвода (рабочего хода) можно добиться за счет аксиального перемещения гильзы 20 с помощью реечной шестерни 22. Указанные регулировки перемещением толкателя 19 или гильзы 20 могут использоваться раз0 дельно (при малом общем ходе) или совместно, например при сверлении глубоких отверстий.

Использование предлагаемого устройства позволяет расширить технологические возможности привода и повысить надежность работы.

5

, 5

г

19

26 -f/f. 75 O ra

риг.З